雾消除和污染物去除装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于处理气流W从气流去除不期望的组分的装置，并且更特定而言设 及用于在湿式除尘器中从气流去除含液体小滴（例如，雾消除）和污染物（例如，过滤元素 和氧化隶蒸气）的集成装置和相关实施方法。集成装置和相关方法特别适用于湿式除尘器 中，湿式除尘器用来去除发电厂（例如，燃煤发电厂）的废气流中存在的不期望的组分。
【背景技术】
[0002] 过滤器用于需要从流体流（例如，气流）分离粒子或其它物质的很多种应用中。过 滤器的应用包括从诸如来自燃煤和燃油发电厂的烟气去除物质。运种烟气可W包含很多种 和很大量的环境污染物，诸如硫的氧化物（S〇2和SO3)，氮的氧化物（NO和N02)、隶化g)蒸 气和微粒（PM)。在美国，仅焚烧煤每年就生成大约2700万吨S〇2和45吨化。
[0003] 长期W来已经认识到各种污染物对于人体健康和生态系统的破坏性影响。例如，SOx和NOx与受影响区域中的呼吸道疾病的暴发有关。它们也可能形成酸雨，酸雨破坏森 林、渔业和农业。就化而言，其对于神经系统具有较强毒性。向隶暴露可能会影响大脑、脊 髓和其它关键器官。
[0004] 环境法规需要在很大程度上减少隶排放。运些法规扩展到不同行业，在各种类型 设施（例如，燃煤发电厂）中带来挑战。
【发明内容】
[0005] 本文所描述的集成装置实施例用来从气流去除含液体小滴（例如，经由雾消除） 和去除污染物（例如，经由过滤）。可W认识到，由运种集成装置实施例提供的双重功能得 到节省空间的优点，从而便于实施改进的去除污染物（例如，废气流的隶组分）的技术，特 别地包括湿式除尘器实施方式。与提供运种双重功能相结合，本文所描述的集成装置实施 例也有利地提供横跨装置的最小压降，从而进一步使得实施例适用于各种应用。
[0006] 在一实施例中，可W提供集成装置，其包括：多个通路，每个通路具有用于气流流 过的入口和出口，其中多个通路中的每一个通路包括至少一个区段，至少一个区段被配置 成扰动通路的入口与出口之间的气体流动的至少一部分的流动。气流流动的扰动用来使气 流W增加的入射角与通路表面接触，从而提高了集成装置的污染物和含液体小滴的去除能 力。
[0007] 就此而言，集成装置实施例还可W包括多个暴露的表面部分，沿着多个通路中的 不同通路安置不同的暴露的表面部分。举例而言，运些暴露的表面部分中的至少某些可 W安置在被配置成扰动气体流动的区段处和/或下游。在一方案中，多个暴露表面部分中 每一个可W包括适合于吸附在气流中存在的元素和/或氧化隶蒸气的材料（例如，吸附 剂-聚合物-复合物（SPC))。在某些应用中，SPC材料也可W被提供用于将硫氧化物接触 转化为硫酸。
[0008] 在设想到的实施例中，通路中每一个的（多个）气体扰动区段可W包括至少一种 通路表面不连续性。在一方案中，通路表面不连续性可W包括沿着一个或多个通路在不同 表面部分之间的敞开空间。作为替代或作为补充，表面不连续性可W包括沿着通路中的一 个或多个相对于彼此W非对准关系设置的多个不同表面部分。例如，通路的不同表面部分 可W相对于彼此在一个或多个维度上成角度（例如，W限定曲折的通路）。
[0009] 在某些实施例中，可W提供集成装置，其包括：多个模块，多个模块限定多个通路 和多个暴露的表面部分。特别地，多个模块中的至少两个模块可W在气流中定位成相邻关 系W使连续气流流过，其中两个模块限定多个通路中的第一多个中的每一个的不同部分。
[0010] 在某些实施方式中，至少两个模块可W定位成相邻关系，W使得第一多个通路中 每一个的不同部分之间具有敞开空间。作为替代或作为补充，两个模块可W定位成相邻关 系，W使得与第一多个通路的不同部分相对应的不同表面部分安置成彼此非对准关系。例 如，至少两个模块可W定位成相邻关系使得与第一多个通路中每一个的不同部分相对应的 不同表面部分安置成相对于彼此在一个或多个维度上成角度（例如，W限定曲折通路）。
[0011] 在各种实施例中，多个模块中每一个可W包括打摺和平坦片材的交替层，其中打 摺和/或平坦片材可W包括表面部分，表面部分包括适于吸附元素和氧化隶蒸气的材料， 例如包括SPC材料。另外，在某些实施例中，打摺片材和/或平坦片材可分别包括中间层 (例如，包括聚偏二氣乙締（PVD巧，该中间层层合于包括SPC材料的外部胶带层之间。在此 方面，可W设置中间层W增强打摺片材和/或平坦片材在搬运和高溫腐蚀性环境期间维持 其形状的能力。另外，打摺片材和/或平坦片材可W基本上不可透气（其中，气流受到限制 W沿着片材的各表面流动和在片材的各表面之间流动）。
[0012] 在某些实施方式中，可W通过将可烙化加工的树脂层层合到SPC胶带的两层之间 来提供打摺和平坦片材的增强形状保持特征。由此可W实现较厚的构造。较厚的构造和 中间树脂层提供充分的刚度来在使用期间维持敞开的通路W使气体流动。聚偏二氣乙締 (PVD巧是可烙化加工的含氣聚合物树脂，其提供必需的刚度和湿式除尘器条件所需的耐化 学和耐热性。
[0013] 举例而言，打摺和/或平坦片材层可分别包括=层层合件（例如，包括SPC材料的 两个外层和包括PVDF的一中间层），S层层合件可W具有大于外胶带层中每一个的抗弯刚 度至少S倍的抗弯刚度，如由格里（Gurley)刚度测试仪（型号4171)所测量。就此而言， 打摺和/或平坦片材的S层层合件可W具有至少1000 mg的抗弯刚度，如利用格里（Gurley) 刚度测试仪（型号4171)测量那样。
[0014] 在另一措施中，打摺片材和/或平坦片材可W各设置成在高达8(TC的溫度下（例 如，如在湿式除尘器应用中所经历的溫度）维持其相应的形状。在各种实施方式中，平坦片 材和/或打摺片材可W包括含SPC材料的外胶带层和呈挤出筛网或膜形式的中间层（例 如，含聚偏二氣乙締（PVD巧），其中，运S层层合在一起。
[0015]在某些实施例中，打摺片材可W被成形为具有起伏（例如，U形和/或V形權皱）， W维持各平坦片材之间的间距并且因此限定通路的配置。在某些实施方式中，所述多个打 摺片材和所述多个平坦片材之一的至少一部分包括下面运样的片材：运些片材具有成角度 的顶边缘层，W使形成于其上的含液体小滴排出。
[0016] 在一方案中，通过将打摺和平坦片材的交替层布置于相应多个支承框架中的相应 一个中来形成多个模块中每一个，其中支承框架中的每一个可W具有至少两个相对端，至 少两个相对端至少部分地敞开W使气流通过。在某些实施方式中，可W利用多个支承框架， 其具有直棱柱配置和/或斜棱柱配置。
[0017] 在此方面，直棱柱配置框架可W用于可支承地容纳打摺和平坦片材的交替各层， W使得平坦片材的各层和打摺片材的權皱的各层基本上垂直于由框架的相对敞开端限定 的平行平面定向，打摺片材的權皱基本上平行于穿过相对敞开端延伸的框架的中屯、轴线定 向。作为替代和/或作为补充，斜棱柱配置框架可W用于可支承地容纳打摺和平坦片材的 交替各层，W使得平坦片材和打摺片材相对于由框架的相对敞开端限定的平行平面W-角 度（即，非垂直）定向，打摺片材的權皱基本上平行于穿过相对敞开端部延伸的框架的中屯、 轴线定向。
[0018] 在某些实施方式中，多个框架中的至少某些可W设有堆叠构件，堆叠构件从框架 顶表面延伸，其中堆叠构件可W用于限制直接堆叠于其上的另一框架的侧向移动。就此而 言，在一实施例中，可W设置多个框架，其具有基本上相同的顶端和底端形状W便于堆叠， 其中，多个堆叠构件绕框架顶表面的周界安置。
[0019] 在各种实施例中，暴露的表面部分可W包括SPC材料，其中，聚合物材料包括含 氣聚合物。更特定而言，含氣聚合物材料可W包括选自下列的含氣聚合物：聚四氣乙締 (PTFE);聚氣乙締-丙締（PFE巧；聚全氣丙締酸醋（PPFA);聚偏二氣乙締（PVD巧；四氣乙 締、六氣丙締和偏二氣乙締（THV)的S元共聚物；聚S氣氯乙締（PCTFE)W及包含至少一种 含氣单体具有或不具有额外非氣化单体的其它共聚物或S元共聚物。另外，SPC材料可W 包括吸附剂材料，吸附剂材料利用选自下列的至少一种化学物质来处理：碱金属舰化物、有 机舰化物化合物、氧化饥、金属硫酸盐、元素硫、硫酸、舰氧化物、氯化钟、漠化钟、氯化钢、漠 化钢、氯化锭、漠化锭、舰化锭、乙酸锋和舰配位络合物。
[0020] 可W认识到，本文所描述的集成装置实施例可W用于从气流去除含液体小滴和污 染物的各种方法中。在某些方法实施例中，集成装置实施例可W定位成在气流中接触，其中 该方法包括使气流与集成装置的暴露表面部分接触，其中存在于所述气流中的含液体小滴 接触多个暴露的表面部分，并且在暴露的表面部分处从气流被去除，并且存在于气流中的 元素和氧化隶蒸气由暴露的表面部分的SPC材料吸附并且固定到SPC材料内。而方法实施 例可W包括从多个暴露的表面部分收集含液体小滴的步骤。另外，在某些实施例中，SPC材 料可W用于存在于气流中的硫氧化物接触转化为硫酸小滴，其中硫酸小滴可W与含液体小 滴一起收集。
[0021] 在设想到的实施方式中，方法实施例可W包括将集成装置实施例定位于湿式除尘 器中。在各种配置中，集成装置实施例可W位于湿式除尘器的封闭外壳中（例如，湿式除尘 器用来处理燃煤发电厂的废气流）。举例而言，集成装置实施例可W位于液体喷射组件与湿 式除尘器的气流出口之间上方。
[0022] 在改造应用中，方法实施例还可W用于从湿式除尘器内的区域去除雾消除器。在 运种实施例中，该方法可W提供集成装置实施例在去除了雾消除器的湿式除尘器的区域的 至少一部分中定位。在某些应用中，用来支承已经去除的雾消除器的一个或多个支承构件 可W易于用来支承集成装置实施例。在一方案中，多个模块的大小可W适于可支承地定位 于（多个）支承构件上，多个模块堆叠之一可被支承。在某些实施方式中，集成装置实施例 可W从气流提供硫氧